JP2007274298A - Multiplate digital camera - Google Patents

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茂純 桑島
Masahiro Matsuyama
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multiplate digital camera using a multicolor prism such as a tricolor prism and a plurality of solid-state imaging elements which can reduce a required value for positional accuracy for fixing the multicolor prism and the solid-state imaging elements, and can be remarkably reduced in manufacturing cost. <P>SOLUTION: The multicolor digital camera comprises the multicolor prism 3 which separates the light from a subject into a plurality of colors and outputs them; the plurality of solid-state imaging elements 41-43 arranged on the output side of the multicolor prism for outputting a plurality of colors, respectively; a position correction information storage 8 which stores position correction information for correcting the deviation of a photographed image due to position mismatching of the solid-state imaging elements; and a synthesizing portion 7 which corrects the positions of image informations from the solid-state imaging elements, based on the position correction information and synthesizes them. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、多色分解プリズムによって分岐した複数色光を複数個の固体撮像素子に結像させて画像を撮影する多板式デジタルカメラに関し、詳しくは、多色分解プリズムと固体撮像素子とを固定する位置精度の要求値を低下させることができ、製造コストを大幅に低下させることのできる多板式デジタルカメラに関するものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-plate digital camera that takes an image by imaging a plurality of color lights branched by a multi-color separation prism on a plurality of solid-state image sensors, and more specifically, fixes the multi-color separation prism and the solid-state image sensor. The present invention relates to a multi-plate digital camera that can reduce the required value of position accuracy and can greatly reduce the manufacturing cost.

動画や静止画などの画像を高解像度で撮影し、得られた画像情報をデジタル情報として出力可能なデジタルカメラが普及してきている。その中でも高精度のカラー情報を必要とする用途では、三板式のデジタルカメラが使われている。三板式のデジタルカメラとは、三色分解プリズムによって分解した3色光を3個の固体撮像素子(CCDなど)に結像させて画像を撮影するデジタルカメラである。3色光は均一な色フィルター(ミラー)によって帯域を選択されるため、高精度のカラー情報を取得することができる。   Digital cameras that can shoot images such as moving images and still images at high resolution and output the obtained image information as digital information have become widespread. Among them, three-plate digital cameras are used for applications that require highly accurate color information. A three-plate type digital camera is a digital camera that takes an image by forming images of three-color light separated by a three-color separation prism on three solid-state image sensors (CCD, etc.). Since the band of the three-color light is selected by a uniform color filter (mirror), highly accurate color information can be acquired.

このため、カラー情報を正確に取得するためには三板式デジタルカメラが有利である。このような用途の例としては医療用のカメラがある。高精度のカラー情報により、正確な色彩を再現することができ、生体組織等の僅かな色の変化も正確に表現可能である。   For this reason, a three-plate digital camera is advantageous for obtaining color information accurately. An example of such an application is a medical camera. Accurate colors can be reproduced with high-accuracy color information, and slight color changes such as living tissue can be accurately expressed.

三板式デジタルカメラの製造には、三色分解プリズムと3個の固体撮像素子とを高精度に位置決めして固定(接着)する必要がある。このような技術としては、下記の特許文献1に記載されたような技術が公知である。特許文献1には、三色分解プリズムと3個の固体撮像素子とを高精度に位置決めして接着固定するための調整組み立て方法が記載されている。
特開2003−232907号公報
To manufacture a three-plate digital camera, it is necessary to position and fix (adhere) the three-color separation prism and the three solid-state imaging elements with high accuracy. As such a technique, a technique described in Patent Document 1 below is known. Patent Document 1 describes an adjustment assembly method for positioning and fixing a three-color separation prism and three solid-state imaging elements with high accuracy.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-232907

最近はデジタルカメラの高解像度化が急速に進行しており、固体撮像素子の画素間ピッチも微小化しているため各画素が高精度に位置合わせされる必要がある。例えば、固体撮像素子としてのCCDの画素間ピッチが5μmとすると、最低その1/2以内のずれで位置合わせされて固定されなくてはならない。   Recently, the resolution of digital cameras has been increasing rapidly, and the pitch between pixels of a solid-state image sensor has also been miniaturized. Therefore, it is necessary to align each pixel with high accuracy. For example, if the inter-pixel pitch of a CCD as a solid-state image sensor is 5 μm, it must be aligned and fixed with a deviation within 1/2 of the minimum.

固体撮像素子の位置合わせには、1つの固体撮像素子についてX,Y方向の位置と座標軸の角度の3つの自由度がある。固体撮像素子の1つを基準として他の2つの位置合わせには、6自由度の調整を行う必要がある。その調整には高度の熟練技術を要し、熟練技術者の手作業による調整作業が必要である。また、調整のための装置も高精度かつ高価なものが必要である。このため、三色分解プリズムと固体撮像素子とからなるプリズムユニットは製造コストが高くなり、大量生産にも不向きであった。   The alignment of the solid-state imaging device has three degrees of freedom, that is, the position in the X and Y directions and the angle of the coordinate axis for one solid-state imaging device. It is necessary to adjust 6 degrees of freedom to align the other two positions based on one of the solid-state imaging devices. The adjustment requires highly skilled technology, and requires manual adjustment by skilled technicians. Also, an adjustment device needs to be highly accurate and expensive. For this reason, the prism unit composed of the three-color separation prism and the solid-state imaging device has a high manufacturing cost and is not suitable for mass production.

そして、高解像度、高画質のカメラとするためには、固体撮像素子の位置合わせの精度をさらに高精度とする必要がある。高解像度の固体撮像素子を使用すれば画素ピッチはさらに小さくなり、要求される位置合わせ精度もさらに厳しくなる。このように、プリズムユニットの製造コストが高くなるため、高解像度の三板式カメラ全体の製造コストも高くなってしまうという問題点があった。   In order to obtain a high-resolution and high-quality camera, it is necessary to further increase the accuracy of alignment of the solid-state imaging device. If a high-resolution solid-state imaging device is used, the pixel pitch is further reduced, and the required alignment accuracy is further severed. As described above, since the manufacturing cost of the prism unit is increased, there is a problem in that the manufacturing cost of the entire high resolution three-plate camera is also increased.

そこで、本発明は、三色分解プリズムなどの多色分解プリズムと複数個の固体撮像素子を使用する多板式デジタルカメラであって、多色分解プリズムと固体撮像素子とを固定する位置精度の要求値を低下させることができ、製造コストを大幅に低下させることのできる多板式デジタルカメラを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention is a multi-plate digital camera using a multi-color separation prism such as a three-color separation prism and a plurality of solid-state image sensors, and requires a positional accuracy for fixing the multi-color separation prism and the solid-state image sensor. An object of the present invention is to provide a multi-plate digital camera capable of reducing the value and significantly reducing the manufacturing cost.

上記目的を達成するために、本発明の多板式デジタルカメラは、被写体からの光を複数色に分解して出力する多色分解プリズムと、前記多色分解プリズムの複数色の出力側にそれぞれ配置される複数個の固体撮像素子と、前記固体撮像素子の位置不整合による撮影画像のずれを補正するための位置補正情報を記憶する位置補正情報記憶部と、前記固体撮像素子からの画像情報を、前記位置補正情報により位置補正して合成する合成部とを有するものである。   In order to achieve the above object, a multi-plate digital camera of the present invention is arranged on a multi-color separation prism that separates and outputs light from a subject into a plurality of colors, and a multi-color separation prism on the output side of the plurality of colors. A plurality of solid-state image pickup devices, a position correction information storage unit for storing position correction information for correcting a shift of a captured image due to a position mismatch of the solid-state image pickup device, and image information from the solid-state image pickup device. And a combining unit that performs position correction based on the position correction information and combines them.

また、上記の多板式デジタルカメラにおいて、前記合成部は、前記固体撮像素子の1つにおける座標値と前記位置補正情報とから、他の固体撮像素子における座標値を演算して位置補正するものであることが好ましい。   Further, in the above multi-plate digital camera, the combining unit calculates a coordinate value in another solid-state image sensor from the coordinate value in one of the solid-state image sensors and the position correction information, and corrects the position. Preferably there is.

また、上記の多板式デジタルカメラにおいて、前記合成部は、他の固体撮像素子における位置補正した座標値での画像情報を補間演算によって求めるものであることが好ましい。   In the multi-plate digital camera described above, it is preferable that the combining unit obtains image information with coordinate values corrected in position in another solid-state imaging device by interpolation calculation.

また、上記の多板式デジタルカメラにおいて、前記位置補正情報は、座標間の角度およびオフセット量に関する情報であることが好ましい。   In the multi-plate digital camera, the position correction information is preferably information related to an angle between coordinates and an offset amount.

また、上記の多板式デジタルカメラにおいて、前記多色分解プリズムを被写体からの光を3色に分解して出力するものとして、前記多色分解プリズムに3個の前記固体撮像素子を配置したものとすることができる。   Further, in the above multi-plate digital camera, the multi-color separation prism is arranged so that the light from the subject is separated into three colors and outputted, and the three-color separation prism is provided with the three solid-state imaging devices. can do.

本発明は、以上のように構成されているので、以下のような効果を奏する。   Since this invention is comprised as mentioned above, there exist the following effects.

多色分解プリズムに固定された各色用の固体撮像素子の位置が精密に整合されていなくても、それらの間の位置関係を示す位置補正情報を利用することにより、複数色のデジタル画像を位置補正して正しく合成することができる。これにより、多色分解プリズムと固体撮像素子とを固定する位置精度の要求値を低下させることができ、製造コストを大幅に低下させることができる。   Even if the position of the solid-state image sensor for each color fixed to the multi-color separation prism is not precisely aligned, it is possible to position digital images of multiple colors by using position correction information indicating the positional relationship between them. Correct and combine correctly. Thereby, the required value of the positional accuracy for fixing the multicolor separation prism and the solid-state imaging device can be reduced, and the manufacturing cost can be greatly reduced.

合成部が固体撮像素子の1つにおける座標値と位置補正情報とから他の固体撮像素子における座標値を演算して位置補正するので、高速に座標演算を行って短時間で位置補正および画像合成の処理を行うことができる。   Since the synthesizing unit calculates the coordinate value in the other solid-state image sensor from the coordinate value and the position correction information in one of the solid-state image sensors, the position correction and the image synthesis are performed in a short time by performing the coordinate calculation at high speed. Can be processed.

合成部が他の固体撮像素子における位置補正した座標値での画像情報を補間演算によって求めるので、高精度の画像情報を得ることができ、高画質の画像合成を行うことができる。   Since the combining unit obtains the image information with the coordinate value corrected for the position in the other solid-state imaging device by interpolation calculation, it is possible to obtain high-accuracy image information and to perform high-quality image composition.

位置補正情報を座標間の角度およびオフセット量に関する情報としているので、座標値の補正演算を一次演算により高速に行うことができる。   Since the position correction information is information related to the angle between coordinates and the offset amount, the correction calculation of the coordinate value can be performed at high speed by a primary calculation.

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の多板式デジタルカメラ1の全体構成を示すブロック図である。多色分解プリズムとして三色分解プリズムを使用し、三板式デジタルカメラとした例である。撮影時の被写体からの光は、レンズ2を通って三色分解プリズム3に入射し、三色分解プリズム3によって緑色、青色、赤色の3色光に分解・分岐され、それぞれの色の光が3個の固体撮像素子に結像する。3個の固体撮像素子としては、緑色光用のCCD41、青色光用のCCD42、赤色光用のCCD43が、三色分解プリズム3に接着等により固定されている。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a multi-plate digital camera 1 of the present invention. This is an example of using a three-color separation prism as a multi-color separation prism to form a three-plate digital camera. The light from the subject at the time of photographing enters the three-color separation prism 3 through the lens 2 and is separated and branched into three-color light of green, blue, and red by the three-color separation prism 3. An image is formed on each solid-state imaging device. As the three solid-state imaging devices, a green light CCD 41, a blue light CCD 42, and a red light CCD 43 are fixed to the three-color separation prism 3 by bonding or the like.

図2は、三色分解プリズム3とCCD41〜43の配置を示す拡大図である。三色分解プリズム3は、図示のように第1プリズム31、第2プリズム32、第3プリズム33が互いに接着等により固定されている。第1プリズム31と第2プリズム32との境界面には、緑色光を反射して他の波長帯の光を透過させるダイクロイックミラーが設けられている。そして、第2プリズム32と第3プリズム33との境界面には、青色光を反射して赤色光を透過させるダイクロイックミラーが設けられている。   FIG. 2 is an enlarged view showing the arrangement of the three-color separation prism 3 and the CCDs 41 to 43. As shown in the figure, the three-color separation prism 3 has a first prism 31, a second prism 32, and a third prism 33 fixed to each other by bonding or the like. A dichroic mirror that reflects green light and transmits light in other wavelength bands is provided at the boundary surface between the first prism 31 and the second prism 32. A dichroic mirror that reflects blue light and transmits red light is provided at the boundary surface between the second prism 32 and the third prism 33.

また、図示のように、第1プリズム31には緑色光用のCCD41が固定され、第2プリズム32には青色光用のCCD42が固定され、第3プリズム33には赤色光用のCCD43が固定されている。レンズ2を通過した被写体からの光は、図示のように各ダイクロイックミラーによって各色に分解されて各色用のCCD上に結像する。   Further, as shown in the figure, a CCD 41 for green light is fixed to the first prism 31, a CCD 42 for blue light is fixed to the second prism 32, and a CCD 43 for red light is fixed to the third prism 33. Has been. The light from the subject that has passed through the lens 2 is separated into each color by each dichroic mirror as shown in the figure, and forms an image on the CCD for each color.

従来では、三色分解プリズムと各色用のCCDとの位置関係を精密に調整して固定する必要があった。各色用のCCDの出力を単純に合成して画像信号を得るためである。各色用のCCDの位置がずれていると、各CCDの出力を単純に合成しても正常な画像信号が得られない。このため、三色分解プリズムと各色用のCCDとの位置合わせを高精度に行う必要があり、プリズムユニットの製造コストを引き上げていた。   Conventionally, it has been necessary to precisely adjust and fix the positional relationship between the three-color separation prism and the CCD for each color. This is because the output of the CCD for each color is simply synthesized to obtain an image signal. If the position of the CCD for each color is shifted, a normal image signal cannot be obtained even if the outputs of the CCDs are simply combined. For this reason, it is necessary to align the three-color separation prism and the CCD for each color with high accuracy, which increases the manufacturing cost of the prism unit.

本発明は、三色分解プリズム3と各色用のCCD41〜43との位置関係を精密に調整して高精度に整合させる必要をなくし、プリズムユニットの製造コストを低下させることができるものである。すなわち、本発明では各色用のCCD41〜43の位置が整合していない可能性があり、画像がそれぞれのCCDの異なる位置に結像する可能性がある。なお、CCD41〜43に結像する際のフォーカス位置(光路長)は各CCDで整合されているものとする。すなわち、三色分解プリズム3の製造過程でフォーカス位置は整合されている。   The present invention eliminates the need to precisely adjust the positional relationship between the three-color separation prism 3 and the CCDs 41 to 43 for the respective colors, thereby reducing the manufacturing cost of the prism unit. That is, in the present invention, there is a possibility that the positions of the CCDs 41 to 43 for the respective colors are not aligned, and there is a possibility that an image is formed at a different position of each CCD. It is assumed that the focus positions (optical path lengths) when images are formed on the CCDs 41 to 43 are aligned with each CCD. That is, the focus position is aligned in the manufacturing process of the three-color separation prism 3.

再び、図1の説明に戻る。各色用のCCD41〜43に結像した画像にしたがって、CCD41〜43からは各色光の画像信号が取り出される。それぞれの画像信号は各色用のG増幅回路51、B増幅回路52、R増幅回路53によって増幅され、さらにAD変換器61〜63によってデジタル信号に変換されて合成部7に送られる。合成部7では、入力されたデジタル画像信号を位置補正してから合成し、正常な画像信号として出力する。各CCD間の位置ずれを表す位置補正情報は、位置補正情報記憶部8に記憶されている。合成部7は、位置補正情報記憶部8に記憶された位置補正情報に基づいてデジタル画像信号の位置補正を行う。   Returning again to the description of FIG. In accordance with the images formed on the CCDs 41 to 43 for the respective colors, image signals of the respective color lights are extracted from the CCDs 41 to 43. Each image signal is amplified by the G amplifier circuit 51, the B amplifier circuit 52, and the R amplifier circuit 53 for each color, further converted into a digital signal by the AD converters 61 to 63, and sent to the synthesizing unit 7. The synthesizing unit 7 synthesizes the input digital image signal after correcting the position, and outputs it as a normal image signal. Position correction information indicating the positional deviation between the CCDs is stored in the position correction information storage unit 8. The synthesizing unit 7 performs position correction of the digital image signal based on the position correction information stored in the position correction information storage unit 8.

この合成部7は、レンズ2や三色分解プリズム3を収納するカメラ本体の内部に設けられている必要はない。合成部7としては、コンピュータ等による画像処理装置を利用してもよく、その場合は、カメラ本体と合成部7とをケーブルで接続して位置補正と合成処理を行うことになる。デジタル画像信号と位置補正情報はケーブルを通して合成部7に送られる。位置補正情報記憶部8は、カメラ本体の固有の情報を記憶するので、カメラ本体内に設けることが望ましい。   The combining unit 7 does not need to be provided inside the camera body that houses the lens 2 and the three-color separation prism 3. As the synthesizer 7, an image processing apparatus such as a computer may be used. In this case, the camera body and the synthesizer 7 are connected by a cable to perform position correction and synthesize processing. The digital image signal and the position correction information are sent to the combining unit 7 through the cable. Since the position correction information storage unit 8 stores information unique to the camera body, it is preferably provided in the camera body.

図3は、各CCD41〜43の座標の関係を示す図である。各CCD41〜43には、画素の配列に基づいた素子固有の座標が設定されている。例えば、各画素の中心点が整数座標位置となるように座標が設定される。緑色光用のCCD41の固有座標は座標軸Xg,Ygで表され、青色光用のCCD42の固有座標は座標軸Xb,Ybで表され、赤色光用のCCD43固有座標は座標軸Xr,Yrで表されている。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship of the coordinates of the CCDs 41 to 43. In each of the CCDs 41 to 43, element-specific coordinates based on the pixel arrangement are set. For example, the coordinates are set so that the center point of each pixel is an integer coordinate position. The unique coordinates of the green light CCD 41 are represented by coordinate axes Xg and Yg, the unique coordinates of the blue light CCD 42 are represented by coordinate axes Xb and Yb, and the red light CCD 43 unique coordinates are represented by coordinate axes Xr and Yr. Yes.

ここで、緑色光用のCCD41の固有座標XgYgを基準にすれば、CCD42,43には、各CCDの位置ずれによって図示のように固有座標とは異なる座標XgYg上に位置した画像が結像する。青色光用のCCD42における座標間の位置ずれは、座標軸間の角度θbと座標XgYg原点のオフセットCbによって表されている。オフセットCbは固有座標XbYb上の点(Pb,Qb)を示すベクトルである。ここで、点(Pb,Qb)は座標XgYgの原点に対応する固有座標XbYb上の座標である。   Here, if the intrinsic coordinates XgYg of the green light CCD 41 are used as a reference, an image located on the coordinates XgYg different from the intrinsic coordinates is formed on the CCDs 42 and 43 as shown in FIG. . The positional shift between the coordinates in the blue light CCD 42 is represented by the angle θb between the coordinate axes and the offset Cb of the origin of the coordinates XgYg. The offset Cb is a vector indicating the point (Pb, Qb) on the intrinsic coordinates XbYb. Here, the point (Pb, Qb) is a coordinate on the unique coordinate XbYb corresponding to the origin of the coordinate XgYg.

赤色光用のCCD43における座標間の位置ずれは、座標軸間の角度θrと座標XgYg原点のオフセットCrによって表されている。オフセットCrは固有座標XrYr上の点(Pr,Qr)を示すベクトルである。ここで、点(Pr,Qr)は座標XgYgの原点に対応する固有座標XrYr上の座標である。   The positional shift between the coordinates in the CCD 43 for red light is represented by the angle θr between the coordinate axes and the offset Cr of the origin of the coordinates XgYg. The offset Cr is a vector indicating a point (Pr, Qr) on the intrinsic coordinates XrYr. Here, the point (Pr, Qr) is a coordinate on the unique coordinate XrYr corresponding to the origin of the coordinate XgYg.

緑色光用のCCD41の画像上のある点G(xg,yg)に対応する位置を、青色光用のCCD42上の点B(xb,yb)、赤色光用のCCD43上の点R(xr,yr)とすると、点B,Rは次式によって求めることができる。
B=AbG+Cb ・・・式1
R=ArG+Cr ・・・式2
A position corresponding to a point G (xg, yg) on the image of the green light CCD 41 is set to a point B (xb, yb) on the blue light CCD 42 and a point R (xr, y on the red light CCD 43). yr), points B and R can be obtained by the following equation.
B = AbG + Cb Formula 1
R = ArG + Cr Formula 2

ただし、式1において、Bは固有座標XbYb上の点(xb,yb)を表すベクトル、Abは角度θbの座標回転に対応する行列、Gは座標XgYgにおける点(xg,yg)を表すベクトル、Cbは固有座標XbYb上の点(Pb,Qb)を示すベクトルである。また、式2において、Rは固有座標XrYr上の点(xr,yr)を表すベクトル、Arは角度θrの座標回転に対応する行列、Gは座標XgYgにおける点(xg,yg)を表すベクトル、Crは固有座標XrYr上の点(Pr,Qr)を示すベクトルである。   In Equation 1, B is a vector representing the point (xb, yb) on the intrinsic coordinate XbYb, Ab is a matrix corresponding to the coordinate rotation of the angle θb, G is a vector representing the point (xg, yg) at the coordinate XgYg, Cb is a vector indicating a point (Pb, Qb) on the specific coordinate XbYb. In Equation 2, R is a vector representing the point (xr, yr) on the intrinsic coordinate XrYr, Ar is a matrix corresponding to the coordinate rotation of the angle θr, G is a vector representing the point (xg, yg) at the coordinate XgYg, Cr is a vector indicating a point (Pr, Qr) on the intrinsic coordinates XrYr.

式1および式2により、緑色光用のCCD41上の任意の点Gに対応するそれぞれのCCDの固有座標上の点B,Rが求まる。合成部7は、緑色光の点Gの画像情報に対して、式1および式2によって対応する点B,Rを求め、青色光用のCCD42の点Bの画像情報と、赤色光用のCCD43の点Rの画像情報とを合成するのである。なお、合成部7には、各色の画像情報を記憶する画像メモリが設けられており、点B,Rにおける画像情報はその画像メモリから取り出される。   From Formulas 1 and 2, points B and R on the intrinsic coordinates of each CCD corresponding to an arbitrary point G on the green light CCD 41 are obtained. The synthesizing unit 7 obtains corresponding points B and R with respect to the image information of the green light point G by Expressions 1 and 2, and the image information of the point B of the blue light CCD 42 and the CCD 43 for red light. The image information of the point R is synthesized. The synthesizing unit 7 is provided with an image memory for storing image information of each color, and the image information at points B and R is extracted from the image memory.

式1および式2の演算に必要な、角度θb、オフセットCb、角度θr、オフセットCrの情報は、位置補正情報として位置補正情報記憶部8に記憶されている。位置補正情報は、多板式デジタルカメラ1のキャリブレーションを行うことにより求めることができる。すなわち、多板式デジタルカメラ1により基準画像の撮影を行い、各CCDにおける画像位置により位置補正情報の各データを求めることができる。キャリブレーションを行って求められた位置補正情報が、予め位置補正情報記憶部8に記憶されている。   Information on the angle θb, the offset Cb, the angle θr, and the offset Cr necessary for the calculations of Expressions 1 and 2 is stored in the position correction information storage unit 8 as position correction information. The position correction information can be obtained by calibrating the multi-plate digital camera 1. That is, it is possible to take a reference image with the multi-plate digital camera 1 and obtain each data of the position correction information from the image position in each CCD. The position correction information obtained by calibration is stored in the position correction information storage unit 8 in advance.

また、点B,Rの座標値が整数になれば、その値に対応する画素は即座に選択できるが、一般的には点B,Rの座標値は整数とはならない。その場合は、最も適切な画素を選択するか、周囲の画素の画像情報から座標値に対応する画像情報を補間演算等により演算して求める。最も簡単な方法は、点B,Rの座標値に最も近い中心位置を持つ画素を選択し、その画素の画像情報を使用することである。   If the coordinate values of the points B and R become integers, the pixel corresponding to the value can be selected immediately, but generally the coordinate values of the points B and R are not integers. In that case, the most appropriate pixel is selected, or the image information corresponding to the coordinate value is calculated from the image information of surrounding pixels by interpolation or the like. The simplest method is to select a pixel having a center position closest to the coordinate values of the points B and R and use the image information of the pixel.

補間演算により画像情報を求めるには、点B,Rの周囲にある4個の整数座標点(座標値が整数となる点)に対応する画素の画像情報から補間演算するのが簡単である。点B,Rの座標値から各座標軸に関して1次の補間演算を行い、点B,Rに対応する画像情報を求めればよい。なお、点Bの2つの座標値のどちらか一方が整数であれば、4個の整数座標点でなく2個の整数座標点によって補間演算を行うことができる。点Rでも同様である。   In order to obtain image information by interpolation calculation, it is easy to perform interpolation calculation from image information of pixels corresponding to four integer coordinate points (points whose coordinate values are integers) around the points B and R. It is only necessary to perform first-order interpolation calculation with respect to each coordinate axis from the coordinate values of the points B and R to obtain image information corresponding to the points B and R. If either one of the two coordinate values of the point B is an integer, the interpolation calculation can be performed by using two integer coordinate points instead of four integer coordinate points. The same applies to the point R.

また、4個よりも多数(例えば、周囲16個)の整数座標点の画素の情報を使用して高次の補間演算を行い、点B,Rに対応する画像情報をさらに高精度に求めることもできる。   Further, higher-order interpolation calculation is performed using information on pixels of integer coordinate points larger than four (for example, 16 surrounding pixels) to obtain image information corresponding to points B and R with higher accuracy. You can also.

以上のように、三色分解プリズムに固定された各色用のCCDの位置が精密に整合されていなくても、それらの間の位置関係を示す位置補正情報を利用することにより、3色のデジタル画像を位置補正して正しく合成することができる。これにより、三色分解プリズムとCCDとを固定する位置精度の要求値を低下させることができ、製造コストを大幅に低下させることができる。   As described above, even if the positions of the CCDs for the respective colors fixed to the three-color separation prism are not precisely aligned, the three-color digital can be obtained by using the position correction information indicating the positional relationship between them. It is possible to correct the image by correcting the position. Thereby, the required value of the positional accuracy for fixing the three-color separation prism and the CCD can be reduced, and the manufacturing cost can be greatly reduced.

なお、以上の実施の形態では、多色分解プリズムとして三色分解プリズムを使用し、三板式デジタルカメラとした例について説明したが、二色分解プリズムや四色分解プリズムとして二板式、四板式デジタルカメラとすることもできる。五色以上に分解するようにしてもよい。   In the above embodiment, an example of using a three-color separation prism as a multi-color separation prism and a three-plate digital camera has been described. However, as a two-color separation prism or a four-color separation prism, a two-plate or four-plate digital camera is used. It can also be a camera. You may make it decompose | disassemble into five colors or more.

また、各色用のCCDの内の緑色光用のCCDの固有座標を基準としているが、これに限らず他のCCDの固有座標を基準としてもよい。また、三色分解プリズムが赤緑青(RGB)に色分解する例を説明しているが、他の方式の色分解を行うものでもよい。さらに、固体撮像素子としてCCDを使用した例を挙げているが、CCD以外の任意の固体撮像素子を使用することができる。   In addition, the specific coordinates of the green light CCD among the CCDs for the respective colors are used as a reference. Further, although an example has been described in which the three-color separation prism performs color separation into red, green, and blue (RGB), other types of color separation may be performed. Furthermore, although the example which uses CCD as a solid-state image sensor is given, arbitrary solid-state image sensors other than CCD can be used.

本発明の多板式デジタルカメラによれば、三色分解プリズムと固体撮像素子とを固定する位置精度の要求値を低下させることができ、製造コストを大幅に低下させることができる。   According to the multi-plate digital camera of the present invention, the required value of positional accuracy for fixing the three-color separation prism and the solid-state imaging device can be reduced, and the manufacturing cost can be greatly reduced.

本発明の多板式デジタルカメラ1の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of a multi-plate digital camera 1 of the present invention. 三色分解プリズム3とCCDの配置を示す拡大図である。It is an enlarged view showing the arrangement of the three-color separation prism 3 and the CCD. 各CCDの座標の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the coordinate of each CCD.

符号の説明Explanation of symbols

1 多板式デジタルカメラ
2 レンズ
3 三色分解プリズム
7 合成部
8 位置補正情報記憶部
31 第1プリズム
32 第2プリズム
33 第3プリズム
41〜43 CCD
51 G増幅回路
52 B増幅回路
53 R増幅回路
61〜63 AD変換器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multi-plate type digital camera 2 Lens 3 Three-color separation prism 7 Composition part 8 Position correction information storage part 31 1st prism 32 2nd prism 33 3rd prism 41-43 CCD
51 G amplifier circuit 52 B amplifier circuit 53 R amplifier circuit 61-63 AD converter

Claims (5)

被写体からの光を複数色に分解して出力する多色分解プリズム(3)と、
前記多色分解プリズム(3)の複数色の出力側にそれぞれ配置される複数個の固体撮像素子(41〜43)と、
前記固体撮像素子(41〜43)の位置不整合による撮影画像のずれを補正するための位置補正情報を記憶する位置補正情報記憶部(8)と、
前記固体撮像素子(41〜43)からの画像情報を、前記位置補正情報により位置補正して合成する合成部(7)とを有する多板式デジタルカメラ。
A multi-color separation prism (3) for separating and outputting light from a subject into a plurality of colors;
A plurality of solid-state imaging devices (41 to 43) respectively disposed on the output side of the plurality of colors of the multi-color separation prism (3);
A position correction information storage unit (8) for storing position correction information for correcting a shift of a captured image due to a position mismatch of the solid-state imaging device (41 to 43);
A multi-plate digital camera having a combining unit (7) for correcting the position of image information from the solid-state imaging device (41 to 43) by using the position correction information.
請求項1に記載した多板式デジタルカメラであって、
前記合成部(7)は、前記固体撮像素子(41〜43)の1つにおける座標値と前記位置補正情報とから、他の固体撮像素子における座標値を演算して位置補正するものである多板式デジタルカメラ。
The multi-plate digital camera according to claim 1,
The synthesizing unit (7) performs position correction by calculating a coordinate value in another solid-state image sensor from the coordinate value in one of the solid-state image sensors (41 to 43) and the position correction information. Plate type digital camera.
請求項2に記載した多板式デジタルカメラであって、
前記合成部(7)は、他の固体撮像素子における位置補正した座標値での画像情報を補間演算によって求めるものである多板式デジタルカメラ。
The multi-plate digital camera according to claim 2,
The synthesizing unit (7) is a multi-plate digital camera that obtains image information with coordinate values corrected in position in another solid-state imaging device by interpolation calculation.
請求項2,3のいずれか1項に記載した多板式デジタルカメラであって、
前記位置補正情報は、座標間の角度およびオフセット量に関する情報である多板式デジタルカメラ。
A multi-plate digital camera according to any one of claims 2 and 3,
The position correction information is a multi-plate digital camera that is information about an angle between coordinates and an offset amount.
請求項1〜4のいずれか1項に記載した多板式デジタルカメラであって、
前記多色分解プリズム(3)は、被写体からの光を3色に分解して出力するものであり、
3個の前記固体撮像素子(41〜43)が前記多色分解プリズム(3)に配置されている多板式デジタルカメラ。
A multi-plate digital camera according to any one of claims 1 to 4,
The multi-color separation prism (3) separates and outputs light from the subject into three colors,
A multi-plate digital camera in which three solid-state image sensors (41 to 43) are arranged on the multi-color separation prism (3).
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